本文在系统总结分析国内外非球面超精密磨削加工技术发展现状的基础上,系统研究了非球面超精密数控磨床的砂轮轴和磨床主轴的微振动对非球面磨削加工的面形精度的影响。利用Solidworks软件建立了砂轮轴及支座、磨床主轴的三维模型,用ANSYS软件进行了砂轮轴、砂轮支座、磨床主轴固有频率的仿真分析,建立了砂轮轴和磨床主轴的径向微振动和轴向微振动对磨削非球面面形精度影响的数学模型,分析了砂轮轴和磨床主轴径向和轴向微振动对加工精度的影响。所设计的高精度激光非接触砂轮轴和磨床主轴微振动测量装置的测量精度达到0.02μm,系统研究了改变砂轮轴和磨床主轴的转速、砂轮轴静压轴承和磨床主轴静压轴承的油压对砂轮轴和磨床主轴的径向微振动和轴向微振动的影响,发现随着砂轮轴和磨床主轴转速增加,砂轮轴径向和轴向振动、磨床主轴的径向振动减少。得出了使砂轮轴综合微振动量最小时的砂轮轴的转速和油压,以及使磨床主轴微振动量最小时的磨床主轴的转速和油压,并在此种条件下加工了一块面型精度小于4μm的中型非球面,达到了高精度非球面数控磨削机床的设计要求。